Bài giảng Kỹ thuật điện tử (Phần 1)

trọng cần lưu ý, nếu thực hiện điện áp cao cho thí nghiệm rất khĩ khăn để đảm 
bảo an tồn cho con người trong quá trình thí nghiệm. Ngồi ra muốn tạo được điện áp cao cần 
phải cĩ thiết bị tạo nguồn cao áp để cấp vào biến áp khi thực hiện thí nghiệm. 
 Như vậy, khi tiến hảnh thí nghiệm khơng tải từ phía thứ cấp muốn xác định các thơng số 
RC và Xm của mạch tương đương qui về sơ cấp, ta cĩ thể thực hiện theo một trong hai phương 
pháp sau: 
• PP1: Xác định số liệu RC và Xm tại phía thứ cấp rồi qui đổi về sơ cấp theo (4.47) và (4.48) 
• PP2: Qui đổi số liệu thí nghiệm đo được ở thứ về sơ rồi xác định các thơng số. 
R1 tj.X 1 R'2 tj.X ' 2
CR mj.XdmV
•
1 V '
•
2
I '
•
2
I
•
1
I
•
10
nR nj.X
CR mj.XdmV
•
1 V '
•
2
I '
•
2I
•
1
I
•
10
tZ 'tZ '
 HÌNH 4.33 : Mạch tương đương qui thứ về sơ cấp của máy biến áp dạng gần đúng. 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
143 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4 
PHƯƠNG PHÁP 1: 
 Xác định các thơngsố RC và Xm theo thí nghiệm khơng tải phía thứ cấp 
 Điện trở đặc trưng tổn hao thép: dmC
o
V
R ,
P
= = = Ω
2 2
2
2
600 743 802
484
 Dịng hiệu dụng IC2 (qua nhánh chứa RC2): dmC
C
V
I , A
R ,
= = =
2
2
2
600 0 8067
743 802
 Dịng hiệu dụng Im2 (qua nhánh chứa Xm2). 
 m CI I I , , , A= − = − =
2 2 2 2
2 20 2 3 34 0 8067 3 241 
 Điện kháng từ hĩa: dmm
m
V
X ,
I ,
= = = Ω22
2
600 185 12
3 241
 Tì số biến áp: dmba
dm
VE
K
E V
= ≅ = =11
2 2
2400 4
600
 Điện trở đặc trưng tổn hao thép qui về sơ cấp: 
 C ba CR K .R . , , , k= = = Ω ≅ Ω
2 2
2 4 743 802 11900 832 11 9 
 Điện kháng từ hĩa qui về sơ cấp: 
 m ba mX K .X . , ,= = = Ω ≅ Ω
2 2
2 4 185 12 2961 92 2962 
PHƯƠNG PHÁP 2: 
 Trong thí nghiệm khơng tải theo phân tích trên, cơng suất tác dụng tiêu thụ trong biến áp 
thực chất là tổn hao thép khi cấp áp vào dây quấn bằng đúng định mức. Như vậy tổn hao đo 
trong thí nghiệm khơng tải khi thực hiện phía sơ cấp hay phía thứ cấp sẽ cĩ giá trị bằng nhau. 
 Tĩm lại nếu xem như hệ số cơng suất khơng tải lúc thực hiện thí nghiệm khơng tải 
phía sơ hay thứ cấp cĩ giá trị gần bằng nhau, ta suy ra quan hệ sau: 
 o dm dmP V .I .cos V .I .cos= ϕ = ϕ1 10 10 2 20 20 
 Hay: 
 dm
dm
I .cos V
I .cos V
ϕ
=
ϕ
10 10 2
20 20 1
 Tĩm lại: 
 dm
dm
V
I I
V
 
≅ •   
2
10 20
1
 Từ số liệu thí nghiệm khơng tải phía thứ cấp ta qui về số liệu thí nghiệm khơng tải phía sơ 
cấp như sau: 
 dm
dm
V
I I . , , A
V
   
≅ • = =       
2
10 20
1
600 3 34 0 835
2400
 Tổn hao khơng tải là : oP W= 484 và áp cấp vào sơ cấp là: dmV V=1 2400 , các thơng 
số của nhánh từ hĩa được xác định như sau: 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
144 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4
 Điện trở đặc trưng tổn hao thép: 
 dmC
o
V
R , , k
P
= = = Ω ≅ Ω
2 2
1 2400 11900 826 11 9
484
 Dịng hiệu dụng IC (qua nhánh chứa RC): dmC
C
V
I , A
R ,
= = ≅1
2400 0 20167
11900 826
 Dịng hiệu dụng Im (qua nhánh chứa Xm). 
 m CI I I , , , A= − = − =
2 2 2 2
10 0 835 0 20167 0 81028 
 Điện kháng từ hĩa: dmm
m
V
X ,
I ,
= = = ≅ Ω1 2400 2961 93 2962
0 81028
 Kết quả tìm được từ hai phương pháp tính hồn tồn trùng khớp nhau. 
2. THƠNG SỐ MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG TỪ THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH: 
 Tổng trở ngắn mạch của biến áp: nnm
n
V ,Z ,
I ,
= = = Ω1
1
76 4 3 673
20 8
 Thành phần điện trở ngắn mạch: nn
n
P
R ,
I ,
= = ≅ Ω
2 2
1
754 1 7428
20 8
 Thành phần điện kháng ngắn mạch: 
 n n nX Z R , , ,= − = − ≅ Ω
2 2 2 23 673 1 7428 3 233 
THÍ DỤ 4.6: 
 Với máy biến áp cho trong thí dụ 4.5 khi thứ cấp mang tải cĩ tổng trở phức là: 
( )tZ , , .j  = + Ω 6 4 4 8 ; áp dụng mạch tương đường gần đúng để tính áp V2 khi biến áp mang tải 
GIẢI: 
nR ,= Ω1 743 nj.X , .j= Ω3 233
CR , k= Ω11 9 mj.X , .j k= Ω2 962
dmV
•
1 V '
•
2
I '
•
2
I
•
1
I
•
10
tZ ' đm
V V=1 2400 ( )tZ , , .j  = + Ω 6 4 4 8V
•
2
I
•
2I
•
1
 Tổng trở tài qui về qui về sơ cấp: 
 ( ) ( )t ba tZ ' K .Z . , , .j , , .j  = = + = + Ω 2 24 6 4 4 8 102 4 76 8 
 Áp dụng cầu phân áp suy ra áp phức trên tải qui đổi: 
( )
( ) ( )
o
t dm
n t
, , .j .Z ' .VV '
, , .j , , .jZ Z '
•
• + ∠
= =
+ + ++
1
2
102 4 76 8 2400 0
1 743 3 233 102 4 76 8
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
145 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4 
Suy ra: 
 oV ' , , .j , V
•
 = − = ∠ −  2 2338 74904 27 4344 2338 91 0 67 
 Áp hiệu dụng tại thứ cấp biến áp (áp dụng cơng thức qui đổi áp về sơ cấp): 
ba
V '
,V , V
K
•
•
= = ≅
2
2
2338 91 584 73
4
4.4. GIẢN ĐỒ PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG VÀ HIỆU SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP: 
4.4.1. GIẢN ĐỒ PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG : 
Khi biến áp đang mang tải 
bất kỳ, sự phân bố các thành 
phần cơng suất tác dụng được 
tĩm tắt trong giản đồ năng 
lượng, hình 4.34. 
Giản đồ này được xây dựng 
dựa vào mạch điện tương 
đương của máy biến áp. 
 CƠNG SUẤT ĐIỆN P1 : là cơng 
suất tác dụng cấp vào sơ cấp từ 
nguồn. 
 CƠNG SUẤT TẢI P2 : là cơng 
suất tác dụng từ thứ cấp cấp đến 
tải, đây chính là cơng suất tác 
dụng tiêu thụ trên tải. 
 TỔN HAO ĐỒNG PJ1 VÀ PJ2 : là 
các thành phần cơng suất tác 
dụng tiêu thụ trên các điện trở 
của dây quấn sơ và thứ cấp. 
 TỔN HAO THÉP PTHÉP: bao gồm 
các tổn hao trên lỏi thép do dịng 
xĩay Foucault và từ trễ. 
Gọi η là hiệu suất của biến áp, được định nghĩa như sau: 
P
P
η = 2
1
 (4.53) 
Các thành phần tổn hao trên dây quấn biến áp và tổn hao trên lỏi thép được gọi tổn hao 
tổng của biến áp, ta cĩ ký hiệu như sau: 
j j thépTổnhao P P P P P= − = + + 1 2 1 2 (4.54) 
 Thành phần tổn hao thép được xem là tổn hao đo được trong thí nghiệm khơng tải 
thành phần tổn hao này khơng thay đổi theo tải và chỉ phụ thuộc vào áp nguồn cấp vào sơ cấp. 
 Thành phần tổn hao đồng hay trên các bộ dây quấn cĩ giá trị thay đổi khi dịng điện sơ 
và thứ cấp thay đổi. Nĩi cách khác các thành phần tổn hao đồng thay đổi khi tải thay đổi. Thành 
phần tổn hao này thường được xác định theo giá trị Pn cơng suất tác dụng đo được trong thí 
nghiệm ngắn mạch . 
R1 t
j.X 1 R'2 tj.X ' 2
CR mj.X
dmV
•
1
I '
•
2I
•
1
I
•
10
tZ '
V '
•
2
cosϕ2
dmP V .I .cos= ϕ1 1 1 1 P V .I .cos= ϕ2 2 2 2
j jP P R .I R .I+ = +
2 2
1 2 1 1 2 2o thep c cP P R .I≅ =
2
 HÌNH 4.34 : Giản đồ năng lượng của máy biến áp.
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
146 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4
Ta cĩ: 
( )j j ba
ba
I
P P R .I R' .I' R .I K .R .
K
 
+ = + = +    
2
2 2 2 2 2
1 2 1 1 2 2 1 1 2 
j jP P R .I R .I R .I R' .I'+ = + = +
2 2 2 2
1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 (4.55) 
 Áp dụng định nghĩa của hệ số tải theo (4.17) ta cĩ: 
( ) ( )j j t dm t dmP P R . K .I R . K .I+ = +2 21 2 1 1 2 2 
 ( )j j t dm dmP P K . R .I R .I+ = +2 2 21 2 1 1 2 2 (4.56) 
 Với Pn là cơng suất tác dụng đo được trong thí nghiệm ngắn mạch, Pn là tổn hao trong 
dây quấn biến áp khi dịng đi qua dây quấn cĩ giá trị bằng dịng định mức. Như vậy Pn chính là 
tổn hao đồng định mức của biến áp. Tĩm lại quan hệ (4.56) được ghi lại như sau: 
 j j t nP P K .P+ =
2
1 2 (4.57) 
4.4.2. BIỂU THỨC HIỆU SUẤT: 
 Với định nghĩa của hiệu suất theo (4.53). ta viết lại như sau: 
 ( )j j thép
P P
P P P P P
η = =
+ + +
2 2
1 2 1 2
 (4.58) 
 Tại tải bất kỳ ta viết lại quan hệ trên như sau: 
( )j j thép
S .cos
S .cos P P P
ϕ
η =
ϕ + + +
2 2
2 2 1 2
 (4.59) 
 Trong đĩ cosϕ2 là hệ số cơng suất phía thứ cấp cũng chính là hệ số cơng suất của tải. 
S2 là cơng suất biểu kiến cấp đến tải từ thứ cấp. Áp dụng định nghĩa của hệ số tải ta cĩ: 
( )t dmt dm j j thép
K .S .cos
K .S cos P P P
ϕ
η =
ϕ + + +
2
2 1 2
 (4.60) 
 Từ các quan hệ (4.57) và (4.60) ta cĩ: 
t dm
t dm t n o
K .S .cos
K .S cos K .P P
ϕ
η =
ϕ + +
2
2
2
 (4.61) 
THÍ DỤ 4.7: 
 Với máy biến áp cho trong thí dụ 4.5 khi thứ cấp mang tải cĩ hệ số sơng suất là 0,8 trễ 
Xác định hiệu suất biến áp tại nửa tải định mức (ứng Kt = 0,5). 
GIẢI: 
 Trong thí dụ 4.5 ta cĩ các số liệu sau: Sđm = 50 KVA ; V1đm = 2400 V ; V2đm = 600 V , các 
thành phần tổn hao đo được từ các thí nghiệm là : Po = 484 W , Pn = 754 W. 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
147 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4 
 Áp dụng quan hệ (4.61) ta cĩ kết quả sau: 
 t dm
t dm t n o
K .S .cos , . . ,
K .S cos K .P P , . . , , .
ϕ
η = =
ϕ + + + +
2
2 2
2
0 5 50000 0 8
0 5 50000 0 8 0 5 754 484
Suy ra: 
 ,
, ,
η = = =
+ +
20000 20000 0 96746
20000 188 5 484 20672 5
 Ta cĩ thể ghi η% : hiệu suất tính theo % theo quan hệ sau: % . % η = η  100 
Tĩm lại: 
 , %η ≅ 96 75 
4.4.3. HIỆU SUẤT CỰC ĐẠI: 
Với quan hệ hiệu suất tìm được theo (4.61) cho thấy: nếu biết trước các thơng số định 
mức của biến áp thì hiệu suất là hàm số theo biến số Kt , trong đĩ hệ số cơng suất của tải 
đĩng vai trị thơng số. Hàm hiệu suất ( )tf Kη = theo biến số tK cĩ dạng hàm hữu tỉ. Ta phân tích 
hàm số ( )tf Kη = như sau 
 Miền xác định : hàm ( )tf Kη = xác định t tK , K , ∀ ∈  0 1 . 
 Đạo hàm: hàm ( )tf Kη = cĩ dạng uv 
Đặt: ( )đm tu S .cos .K= ϕ2  ( )đmu' S .cos= ϕ2 
 ( ) ( )n t đm t ov P .K S .cos .K P= + ϕ +2 2  ( ) ( )n t đmv ' P .K S .cos= + ϕ22 
Đạo hàm viết theo dạng sau: 
 ( ) ( )
đm
o n t
t n t đm t o
S .cosd vu' uv ' P P .K
dK v P .K S .cos .K P
 ϕη −   
= = • −   + ϕ + 
22
2 2
2
 Đạo hàm triệt tiêu khi ( )o n tP P .K− =2 0 ; đồng thời dấu của đạo hàm cũng chính là dấu 
của tam thức bậc 2 thiếu ( )o n tP P .K −  2 . Ta cĩ bảng biến thiên của hàm số như sau: 
tK - ∞ o
n
P
P
− 0 o
n
P
P
 + ∞ 
t
d
dK
η
− 0 + + 0 − 
( )tf Kη = 
 ηmax 
 0 0+ 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
148 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4
ĐỒ THỊ CỦA ĐẶC TUYẾN HIỆU SUẤT THEO HỆ SỐ TẢI 
 Đường hiệu suất nhận trục hịanh làm đường tiệm cận ngang. 
 Đường biểu diễn hiệu suất được xác định theo một trong hai dạng sau: 
TRƯỜNG HỢP 1: Khi o
n
P
1
P
< <0 ; đường biểu diễn trình bày trong hình 4.35. 
TRƯỜNG HỢP 2 : Khi o
n
P
 1
P
< <0 ; đường biểu diễn trình bày trong hình 4.36 
 Với các kết quả trên, chúng ta rút ra nhận xét như sau: 
 Khi o
n
P
1
P
< <0 hiệu suất biến áp đạt cực đại lúc ot
n
P
K
P
= . Tại lúc này ta cĩ: 
o t nP K .P=
2 . Giá trị ( )t nK .P2 là tổn hao trên dây quấn tại hệ số tải tìm được đây chính là tổn hao 
đồng tại hệ số tải tương ứng. 
 Tĩm lại biến áp đạt hiệu suất cực đại tại giá trị tải cĩ tính chất: tổn hao thép bằng tổn 
hao đồng. 
 Khi o
n
P
P
 1; biến áp ở trạng thái quá tải . Vì 
hiệu suất là hàm đồng biến theo hệ số tải trong phạm vi khảo sát , nên hiệu suất biến áp đạt giá 
trị lớn nhất lúc tK = 1. 
 Hiệu suất biến áp cực đại lúc đầy tải hay tải định mức. 
0 1 0 1
η η
tK tK
o
t
n
P
K
P
= o
t
n
P
K
P
=
o
n
P
P
  < <  
0 1 o
n
P
P
  < <  
0 1
maxηmaxη
HÌNH 4.35: Đồ thị ( )tf Kη = theo trường hợp 1 HÌNH 4.36: Đồ thị ( )tf Kη = theo trường hợp 2 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
149 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4 
THÍ DỤ 4.8: Cho máy biến áp một pha : 500KVA ; 2300 V / 230 V cĩ các tổn hao đo trong thí 
nghiệm khơng tải và thí nghiệm ngắn mạch là : P0 = 2250 W ; Pn = 8220 W. 
 Xác định hiệu suất của máy biến áp lần lượt tại các trường hợp sau: 
a./ TRƯỜNG HỢP 1: Hệ số cơng suất tải là 0,8 trễ ; và hệ số tải lần lượt là 0,2 ; 0,4 ; 0,5 ; 0,6; 
0,8 ; 1. Xác định hệ số tải ứng với hiệu suất cực đại . 
b./ TRƯỜNG HỢP 2: Hệ số tải Kt = 0,75 và hệ số cơng suất tải lần lượt là 0,7 trễ ; 1 ; 0,7 sớm. 
GIẢI: 
a./ TRƯỜNG HỢP 1: 
 Khi hệ số cơng suất tải là 0,8 trễ , ta cĩ quan hệ hiệu suất như sau: 
 t
t t
.K
.K .K
η =
+ +2
400000
8220 400000 2250
Thế lần lượt các giá trị Kt vào quan hệ trên ta tìm được bảng trị số sau: 
Kt 0,2 0,4 0,5 0,6 0,8 1 
η% 96,88 97,82 97,89 97,87 97,71 97,45 
Tại lúc hiệu suất cực đại, ta cĩ : 
 t
nm
P
K ,
P
= = =
0 2250 0 5232
8220
Giá trị hiệu suất cực đại đạt được trong trường hợp 1 là : 
 tmax
t t
.K
,
.K .K
η = =
+ +2
400000
0 97895
8220 400000 2250
b./ TRƯỜNG HỢP 2: 
 Khi hệ số tải là Kt = 0,75 và hệ số cơng suất phụ tải thay đổi ; hiệu suất được xác định 
theo quan hệ sau: 
 t
t t
K . .cos
K . .cos .K
ϕ
η =
ϕ + +
2
2
2
500000
500000 2250 8220
Suy ra: 
.cos
.cos ,
ϕ
η =
ϕ +
2
2
375000
375000 6873 75
Khi hệ số cơng suất tải thay đổi ta ghi nhận kết quả trong bảng giá trị sau: 
cosϕ2 0,7 trễ 1 0,7 sớm 
η 97,66 97,28 94,66 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
150 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4
4.5. ĐỘ CHÊNH LỆCH ĐIỆN ÁP TẠI THỨ CẤP BIẾN ÁP LÚC MANG TẢI: 
 khi biến áp mang tải , điện áp đo ở hai đầu thứ cấp biến áp lúc này cũng chính là áp đặt 
ngang qua hai đầu tải là V2 . Với V2dm : điện áp thứ cấp định mức cũng chính là áp thứ cấp khơng 
tải. Độ chênh lệch điện áp tại thứ cấp được xác định theo quan hệ sau: 
 dmV V VΔ = −2 2 (4.62) 
 Phần trăm của độ chênh lệch áp phía thứ cấp được định nghĩa như sau: 
 dm
V V
V% .
V
 
−
Δ =    
2 2
2
100 (4.62) 
THÍ DỤ 4.9: 
 Với biến áp cho trong thí dụ 4.6, xác định phần trăm của độ chênh lệch áp phía thứ cấp 
GIẢI: 
 Từ kết quả tính tốn trong thí dụ 4.6, ta cĩ áp hiệu dụng thứ cấp khi mang tải là : 
 V V , V
•
= =2 2 584 73 
 Với áp thứ cấp định mức: dmV V=2 600 , ta suy ra phần trăm chênh lệch áp tại thứ cấp 
theo quan hệ sau: 
 dm
V V ,V% . . , %
V ,
 
−  
−Δ = = =       
2 2
2
600 584 73100 100 2 612
584 63
BÀI TẬP CHƯƠNG 4 
BÀI TẬP 4.1 
Cho máy biến áp : 5KVA, 500V / 100V được thử và cho kết quả sau: 
 Hiệu suất cực đại khi máy phát 3KVA. 
 Khi đưa điện áp 100V vào phía hạ áp và hở mạch phía cao áp thì máy tiêu thụ 100W và 
lấy dịng điện 3A. 
 Tính hiệu suất khi máy mang tải định mức với hệ số cơng suất 0,8 trễ. 
BÀI TẬP 4.2 
Cho máy biến áp phân phối : 500 KVA. 2300V / 230V được thử và cho các kết quả như sau: 
 Thử khơng tải (đưa điện vào phía hạ áp): V2 = 230V ; I2 = 94 A ; P2 = 2250W 
 Thử ngắn mạch ( đưa điện vào phía cao áp): V1 = 100V ; I1 = 230A ; P1 = 9200W. 
 Tính các thơng số của mạch tương đương quy về sơ cấp . 
BÀI TẬP 4.3 
 Tính lại bài 4.2 nếu các kết quả thử nghiệm ghi nhận như sau : 
 Thử khơng tải (đưa điện vào phía hạ áp): V2 = 208V ; I2 = 85 A ; P2 = 1800W 
 Thử ngắn mạch ( đưa điện vào phía cao áp): V1 = 95V ; I1 = 218A ; P1 = 8200W. 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
151 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4 
BÀI TẬP 4.4 
 Khi máy biến áp cho trong bài 4.3 phát tải định mức với hệ số cơng suất tải là cosϕ = 1. 
Tính hiệu suất của máy biến áp theo các phương pháp sau: 
 Dùng mạch tương đương chính xác. 
 Dùng mạch tương đương gần đúng. 
BÀI TẬP 4.5 
 Một máy biến áp 120V – 50Hz tiêu thụ 75W và 1,5 A lúc khơng tải. Cho điện trở dây quấn sơ 
cấp là 0,4Ω . Xác định: 
 Tổn hao lỏi thép. 
 Hệ số cơng suất lúc khơng tải. 
BÀI TẬP 4.6 
 Cho thơng số của mạch tương đương chính xác của máy biến áp 150 KVA, 2400 V / 240 V 
là : R1= 0,2Ω ; R’2 = 0,2Ω ; Xt1 = 0,45Ω ; X’t2 = 0,45Ω; RC = 10KΩ; Xm = 1,55KΩ . Máy phát cơng 
suất định mức cho tải cĩ hệ số cơng suất cosϕ = 1. Xác định: 
 Phần trăm sụt áp. 
 Hiệu suất của máy biến áp. 
BÀI TẬP 4.7 
 Tính lại bài 4.6 khi dùng mạch tương đương gần đúng cho máy biến áp. 
 So sánh kết quả nhận được với các kết quả đã tính tốn trong bài 4.6. 
BÀI TẬP 4.8 
Cho máy biến áp: 100 KVA; 2200 V / 220 V – 50Hz được thiết kế để làm việc với từ cảm 
cực đại là B = 1,2 T . Biết sức điện động cảm ứng 15 V / 1 vịng dây . Hãy xác định: 
 Số vịng dây quấn sơ cấp; thứ cấp. 
 Tiết diện lỏi thép (mạch từ) của máy biến áp. 
BÀI TẬP 4. 9 
 Cho biến áp: 10KVA; 220 V /110 V – 50Hz được thử với các dụng cụ đo lắp ở phía cao áp: 
 Thử khơng tải : 500 W; 220V ; 3,16A. 
 Thử ngắn mạch: 400W ; 65V ; 10A. 
 Vẽ mạch tương đương gần đúng quy về sơ cấp. 
 Suy ra mạch tương đương gần đúng quy về thứ cấp. 
BÀI TẬP 4.10 
 Số vịng dây quấn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp lần lượt là 100 vịng và 80 vịng . 
Tiết diện lỏi thép là 32 cm2 . 
 Lỏi thép bị bão hịa nếu trị số hiệu dụng của từ cảm sin vượt quá 1,4 T . 
 Với nguồn áp sin cĩ tần số 50Hz cĩ điện áp tối đa bao nhiêu để biến áp khơng bão hịa, xác 
định áp thứ cấp lúc đĩ. 
BÀI TẬP 4.11 
Máy biến áp 50KVA; 2400V / 240V cĩ tổn hao đồng định mức là 680W và tổn hao thép là 
760W. Xác định: 
 Hiệu suất của máy biến áp lúc đầy tải và nửa tải, biết hệ số cơng suất tải là cosϕ = 1. 
 Tính hệ số tải khi hiệu suất của máy biến áp đạt giá trị cực đại. Tính giá trị hiệu suất cực 
đại lúc cosϕ = 1. 
BÀI TẬP 4.12 
Máy biến áp 24 KVA, 2400 V / 120 V cĩ tổn hao thép là 400W và tổn hao đổng định mức là 
900W . Tính hiệu suất của máy khi nĩ phát 85 A cho tải cĩ hệ số cơng suất là cosϕ = 0,8 sớm. 
Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 
152 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 4
BÀI TẬP 4.13 
Máy biến áp 50 KVA đạt hiệu suất cực đại khi mang tải là 35 KVA . Tính hiệu suất của máy 
biến áp khi tải cĩ hệ số cơng suất là cosϕ = 0,8 trễ ; biết tổn hao khơng tải của biến áp là 200 W. 
BÀI TẬP 4.14 
Trong thí nghiệm ngắn mạch của máy biến áp: 100 KVA; 12000 V / 240 V; chúng ta tăng 
dần điện áp sơ cấp cho đến khi dịng ngắn mạch thứ cấp đạt giá trị định mức. Điện áp và cơng 
suất đo được phía sơ cấp lúc này là 600 V và 1200W. Hãy xác định: 
 Thơng số Rn và Xn của biến áp. 
 Máy biến áp cung cấp 100 KVA ở điện áp 240V cho tải cĩ hệ số cơng suất cosϕ = 0,8 trễ. 
Tính điện áp và hệ số cơng suất phía sơ cấp. 
BÀI TẬP 4.15 
Cơng suất khơng tải đưa vào máy biến áp 5 KVA; 500 V / 100 V là 100W ở điện áp định 
mức và hệ số cơng suất khơng tải cosϕo = 0,15 . 
Khi máy mang tải định mức, sụt áp qua điện trở và điện kháng tản từ bằng 1% và 2% điện 
áp định mức. Tính cơng suất và hệ số cơng suất phía sơ cấp khi máy phát 3 KW cho tải ở điện áp 
định mức và hệ số cơng suất tải là cosϕ = 0,8 trễ. 
BÀI TẬP 4.16 
Cơng suất khơng tải đưa vào máy biến áp: 50 KVA; 2300 V / 230 V là 2000 VA ở điện áp 
định mức và hệ số cơng suất khơng tải cosϕo = 0,15 . 
Khi máy mang tải định mức, sụt áp qua điện trở và điện kháng tản từ bằng 1,2% và 1,8% 
điện áp định mức. Tính cơng suất và hệ số cơng suất phía sơ cấp khi máy phát 30KW cho tải ở 
điện áp định mức và hệ số cơng suất tải là cosϕ = 0,8 trễ. 
BÀI TẬP 4.17 
Trong thí nghiệm ngắn mạch của biến áp 50KVA; 4400 V / 220 V ; dịng, áp, cơng suất đo 
được ở phía sơ cấp là 10,8 A ; 120 V và 544 W . 
 Bây giờ cho máy phát dịng định mức ở điện áp 220V và hệ số cơng suất tải cosϕ = 0,8 trễ 
Hãy xác định điện áp phải cung cấp vào phía cao áp. 
BÀI TẬP 4.18 Cho máy biến áp cĩ tỉ số biến áp ba
E V
K
E V
= ≅ =1 1
2 20
5 và các thơng số của mạch 
tương đương biến áp như sau: 
 PHÍA SƠ CẤP: R1 = 0,5 Ω ; Xt1 = 3,2 Ω ; RC = 350 Ω ; Xm = 98 Ω 
 PHÍA THỨ CẤP: R2 = 0,021 Ω ; Xt2 = 0,12 Ω . 
Xác định mạch tương đương biến áp qui đổi về sơ cấp và mạch tương đương của biến áp khi 
qui đổi về thứ cấp. 
BÀI TẬP 4.19 
Cho thơng số của mạch tương đương máy biến áp : 150 KVA, 2400 V / 240 V là : 
R1 = 0,2 Ω ; Xt1 = 0,45 Ω ; RC = 10 KΩ ; Xm = 1,55 KΩ ; R2 = 0,002 Ω ; Xt2 = 0,0045 Ω 
a./ Áp dụng mạch tương đương chính xác tính ΔV% và hiệu suất biến áp tại lúc tải định mức với 
hệ số cơng suất tải là 0,8 trễ. 
b./ Tính lại câu a khi dùng mạch tương đương gần đúng.